洗衣機廢水被認為是微塑料的主要來源。這些微小的塑料顆粒被懷疑會傷害人類和動物。為了幫助減少污染，波恩大學的研究人員利用自然模型：魚類的鰓弓系統創建了一種新的過濾器。在初步測試中，正在申請專利的設備可去除洗衣機廢水中 99% 以上的塑料纖維。研究結果發表在期刊上。 npj 新興污染物–
一個四口之家使用的洗衣機每年可產生高達 500 克的微塑料，這主要是由於洗滌過程中纖維從紡織品上磨損所致。這使得日常洗衣成為這些顆粒的最重要來源之一。如今，大部分材料最終都進入了廢水處理廠產生的污水污泥中。這是因為這種污泥經常被用作肥料。纖維最終可以傳播到田間。
為什麼我現有的洗衣機過濾器壞了？
由於問題的嚴重性，許多製造商正在尋找方法，在洗滌水中去除微塑料，然後再進入環境。 “迄今為止可用的過濾系統有幾個缺點，”波恩大學有機生物學研究所的 Leandra Hamann 博士解釋道。 “有些很快就會堵塞。有些沒有足夠的過濾。”
哈曼與她的博士生導師亞歷山大·布蘭克博士和其他同事一起工作。讓我們轉向生物學概念。該團隊專注於專家認為充當天然過濾器的魚類。這是億萬年進化的結果
有些魚類通過過濾水為生，例如鯖魚、沙丁魚和鳳尾魚。它們張著嘴游泳，用鰓系統捕捉浮游生物。 “我們更仔細地研究了這個系統的結構，並將其用作開發可用於洗衣機的過濾器的模型，”布蘭克說，他也是跨學科研究部門的成員。波恩大學的“生命與健康”和“可持續未來”
魚鰓如何啟發自清潔過濾器的設計
隨著時間的推移，這些魚已經發展出一種類似於錯流過濾的策略。它們的鰓系統形成一個漏斗，在嘴部最寬，在食道處變窄。圓錐體的壁由分支弧線組成。這包括蜂窩狀結構。這些結構上覆蓋著微小的牙齒。這將創建一個橫跨弧線的網。
布蘭克解釋說：“在進食過程中，水流過可滲透的通道壁，被過濾，然後無顆粒的水通過鰓釋放回環境中。浮游生物對此來說太大了。它由天然的網格結構保持在一起。因為它具有圓錐形形狀，所以它滾向食道。這些被收集起來，直到魚吞下它。這將清空並清潔系統”
同樣的想法有助於防止堵塞。顆粒不是直接撞擊光滑的障礙物，而是沿著表面行進並被引導進入食道。這個方法也是非常有效的。這是因為它可以去除水中幾乎所有的浮游生物。洗衣機的微塑料過濾器需要具有兩個優點：強大的捕集能力。為了創建一個用於清洗的版本，研究人員重新創建了鰓弓系統並測試了不同的網格尺寸和張開角度。
測試結果、生產成本和微塑料的消除
“所以我們找到了不同的參數。總之，這使得我們的過濾器能夠從水中分離出 99% 以上的微塑料。但它不會堵塞，”哈曼說。該團隊通過將實驗室實驗與計算機模擬相結合來實現這一結果。這是因為有機設計避免了複雜的移動部件。因此，它的生產成本應該很低。
哈曼說，捕獲的微塑料積聚在過濾室中，每分鐘被吸出幾次。哈曼後來搬到了阿爾伯塔大學。加拿大埃德蒙頓的一位科學家表示，可以將收集到的材料壓入機器中，擠出剩餘的水。然後取出所有塑料顆粒。幾十次洗滌後與一般廢物一起丟棄
專利、行業的希望和健康問題
來自波恩大學和弗勞恩霍夫環境、安全和能源技術研究所UMSICHT的一個團隊已在德國申請了一項專利。歐盟範圍內的專利目前正在申請中。研究人員希望製造商改進設計並將其構建到未來的洗衣機中。這至少在一定程度上可以減少紡織品中微塑料的擴散。需求十分緊迫：分析表明這些顆粒可能會對健康造成嚴重危害。這些微生物已在母乳和胎盤中檢測到。甚至在大腦中
參與機構及資助
除了波恩大學外，弗勞恩霍夫環境、安全和能源技術研究所UMSICHT也參與了這項研究。資金來自聯邦研究、技術和空間部 (BMFTR) 和歐洲研究理事會 (ERC)。波恩大學的 enaCom 轉讓中心與北威州大學知識和技術轉讓網絡提供商 PROvendis GmbH 密切合作，為發明的保護和商業化提供支持。 “創新2商業.nrw”
